Thông tin tài liệu
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐỀ TÀI THIẾT KẾ SƠ BỘ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHẦN I: MỞ ĐẦU A MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU I MỤC ĐÍCH Đồ án mơn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI đồ án chuyên ngành CẤP THOÁT NƯỚC Mục đích việc làm đồ án mơn học XỬ LÝ NƯỚC THẢI để sinh viên trực tiếp bắt tay vào tính tốn thiết kế sơ phần trạm xử lý nước thải thiết kế kỹ cơng trình trạm Thơng qua mà củng cố học, nắm vững phương pháp tính tốn, vận dụng kiến thức học môn học kỹ thuật sở chuyên môn để giải vấn đề kỹ thuật việc thiết kế cơng trình cách có hệ thống Đây phần cơng việc tương đối lớn phục vụ cho công việc làm Đồ án tốt nghiệp sau II YÊU CẦU 1/Trong trình thực hiện, yêu cầu sinh viên hiểu mục đích, ý nghĩa, nội dung phần tính tốn Nắm vững bước tính tốn, thiết kế quan hệ chúng với nhau, từ thấy cơng trình trạm xử lý liên kết với chặt chẽ, hỗ trợ cho 2/Trước thực phải ôn lại lý thuyết, làm phần nào, xem lại lý thuyết phần Trong tính tốn phải độc lập suy nghĩ, tự lực cánh sinh,đồng thời cần phải tranh thủ giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè, phát huy tính sáng tạo để nâng cao mở rộng kiến thức 3/Sinh viên phải nộp thời gian quy định (ngày 30/10/2008) B ĐỀ TÀI THIẾT KẾ Thiết kế sơ trạm xử lý nước thải cho thành phố thiết kế kỹ cơng trình trạm C CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý Điều kiện khí hậu Thành phố - Hướng gió chủ đạo: Đơng Nam - Nhiệt độ trung bình năm Thành phố: 22 0C Số liệu nước thải Thành phố: - Dân số Thành phố: 135000 (người) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT - Tiêu chuẩn thải nước trung bình: qtb = 150 (l/ng.ngđ) - Tiêu chuẩn thải nước lớn nhất: qmax = 180 (l/ng.ngđ) 4.Các tài liệu khác Nước thải sau xử lý thải sông - Nước ngầm cách mặt đất: 3,56 m Lưu lượng nước sông Loại nguồn (m3/s) 27,6 A; B A Vận tốc dịng nước (m/s) 0,56 Chiều sâu trung bình (m) 2,83 Khoảng cách tính tốn Chất lượng nước sơng theo sơng (m) 4015 DO L Theo đ.thẳng (m) 3515 BOD20 SS (mg/l) (mg/l) 4,3 11,2 Nhiệt độ (mg/l) oC 48 27 PHẦN II: XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN CƠ BẢN I Lưu lượng nước thải tính tốn thành phố - Lưu lượng NT ngày đêm là: Qtb = (m3/ngđ) Trong đó: N: Số dân thành phố (người); N = 135000 (người) qo: Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ); qo =150 (l/ng.ngđ) Thay số ta được: QtbSH = = 20250 (m3/ngđ) - Lưu lượng NT lớn ngày đêm là: Qmax = (m3/ngđ) Qmax = = 24300 (m3/ngđ) - Lưu lượng NT trung bình giây: qtbs = (l/s) Thay số ta có: qtbs = - Lưu lượng NT lớn giây: (l/s) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Qmaxs = (l/s) qtbs = = 281,3 (l/s) Từ trị số qtbs trên, tra hệ số khơng điều hồ K c phụ thuộc lưu lượng nước thải Kc=f(qtbs) theo TCVN 51:2006 ta có hệ số khơng điều hồ chung là: Kc = 1,39 1,4 Từ hệ số khơng điều hồ Kc = 1,4 ta xác định phân phối nước thải theo ngày Bảng Bảng thống kê lưu lượng nước thải ngàyđêm Qtb m3/ngđ 17500 Hệ số q tb Kc q maxs l/s l/s 202.55 1.4 283.6 s III Lưu lượng nước thải toàn thành phố Thể bảng sau: Bảng 3.Bảng lưu lượng nước thải tổng cộng toàn thành phố Nước thải sinh hoạt Gìơ Kc=1.4 ngày Cột 0*1 1*2 2*3 3*4 4*5 5*6 6*7 7*8 8*9 9*10 10*11 11*12 12*13 %Qngđ m3 Cột 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 4.2 5.8 5.8 5.85 5.85 5.85 5.05 4.2 Cột 334.13 334.13 334.13 334.13 334.13 850.5 1174.5 1174.5 1184.6 1184.6 1184.6 1022.6 850.5 ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT 13*14 14*15 15*16 16*17 17*18 18*19 19*20 20*21 21*22 22*23 23*24 Tổng cộng 5.8 5.8 5.8 5.8 5.75 5.2 4.72 4.1 2.85 1.65 1.65 1174.5 1174.5 1174.5 1174.5 1164.4 1053 955.8 830.25 577.13 334.13 334.13 100 20250 Giải thích cách tính bảng trên: -Cột 2:Tra bảng 2.6/trang 36-Giáo trình Thốt nước tập I -Cột = Cột *QtbSH - Lưu lượng tính tốn theo ngày đêm toàn thành phố là: Qtt = QSH + Qsx = 20250 (m3/ ng.đ) - Lưu lượng trung bình giờ: Qhtb = - Lưu lượng tính tốn trung bình giây qstb = - (m3/h) = = (l/s) Lưu lượng tính tốn max là: = max(cột 3) = 1184,6 (m3/h) - Lưu lượng tính tốn giây lớn nhất: qsmax = - = (l/s) Lưu lượng tính tốn là: = min(cột 3) = 334,13 (m3/h) - Lưu lượng tính tốn giây nhỏ nhất: qsmax = = (l/s) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Kết tính tốn thể bảng sau: Bảng 4.Bảng thống kê lưu lượng NT đặc trưng toàn thành phố Qngđ Qhtb qstb Qhmax qsmax Qhmin qsmin (m3/h) (l/s) (l/s) (m3/ngđ) (m3/h) (m3/h) (l/s) (l/s) 843,75 234,4 1184,6 329,1 334,13 92,8 20250 IV Xác định nồng độ chất bẩn nước thải Nồng độ chất bẩn nước thải sinh hoạt - Hàm lượng chất lơ lửng có nước thải sinh hoạt Csh = (mg/l) Trong đó: ao hàm lượng chất bẩn lơ lửng (g/ng.ngđ) qo tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) Theo TCXDVN 51-2006 hay bảng 1.2/trang 9-Giáo trình Xử lý nước thị thải ta có ao = 60 - 65 (g/ng.ngđ) Chọn ao = 60 (g/ng.ngđ) Theo số liệu đề cho ta có qo = 150 (l/ng.ngđ) Thay số ta Csh = - (mg/l) Hàm lượng BOD có nước thải sinh hoạt: Lsh = (mg/l) Trong đó: a1 hàm lượng BOD5 (g/ng.ngđ) qo tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) Theo TCXDVN 51-2006 hay bảng 1.2/trang 9-Giáo trình Xử lý nước thải thị ta có a1 = 30 - 35(g/ng.ngđ) Chọn a1 =30 (g/ng.ngđ) Thay số ta Lsh = (mg/l) Nồng độ chất bẩn nước thải sản xuất Trong giới hạn đồ án khơng tính nước thải sản xuất Nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất - Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng: Chh = (mg/l) Trong đó: Csh, CsxA, CsxB hàm lượng chất bẩn theo chất lơ lửng, (mg/l) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Qsh, QsxA, QsxB lưu lượng nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất, (m3/ng.đ) Thay số với: Csh = 400 (mg/l); CxsA = (mg/l); CsxB = (mg/l) Qsh = 20250 (m3/ ng.đ); QA = (m3/ ng.đ); QB = (m3/ ng.đ) Ta được: Chh = - (mg/l) Nồng độ chất bẩn theo hàm lượng BOD5: Lhh = (mg/l) Trong đó: Lsh, LsxA, LsxB hàm lượng chất bẩn theo BOD5, (mg/l) Qsh, QsxA, QsxB lưu lượng nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất, (m 3/ ng.đ) Thay số với Lsh = 200 (mg/l); LxsA = (mg/l); LsxB = (mg/l); Qsh = 20250 (m3/ ng.đ); QA = (m3/ ng.đ); QB = (m3/ ng.đ) Ta được: Lhh = (mg/l) Kết tổng hợp bảng sau: Bảng 5.Bảng tổng hợp hàm lượng chất lơ lửng BOD loại nguồn nước Loại nước NTSH NTSX Hàm lượng chất lơ lửng,C(mg/l Hàm lượng BOD,L(mg/l) 433,3 200 XN A XN B Hỗn hợp NTSH&NTSX 0 0 400 200 Xác định dân số tính tốn Dân số tính tốn: Ntt = Nthực + Ntđ Trong đó: Nthực: Dân số thực thành phố = 135000 (người) Ntđ : Dân số tương đương, dân số gây lượng chất bẩn tương đương với lượng chất bẩn NTSX tạo nên (người) - Dân số tương đương quy đổi theo hàm lượng chất lơ lửng: Nctđ = - = (người) Dân số tương đương quy đổi theo hàm lượng BOD5: ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nctđ = gvhd: ThS TRẦN THUYẾT = (người) - Dân số tính tốn theo hàm lượng chất lơ lửng là: Ntt = Nthực + Nctđ =135000 + = 135000 (người) - Dân số tính toán theo hàm lượng BOD5 là: Ntt = Nthực + Nctđ = 135000 + = 135000 (người) Kết tính tốn tổng hợp bảng sau: Bảng 6.Bảng tổng hợp dân số tính tốn theo hàm lượng chất lơ lửng BOD Dân số Dân số tương Dân số tính thực đương tốn Quy đổi (người) (người) (người) Theo chất lơ lửng 135000 135000 Theo BOD5 135000 Tổng cộng 270000 PHẦN III: XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CẦN THIẾT LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết Xác định hệ số pha loãng nước nguồn với nước thải Khi xả nước thải vào sơng hồ, diễn q trình xáo trộn pha loãng nước nguồn với nước thải Số lần pha loãng nước nguồn tiếp nhận với nước thải xác đinh sau với đặc điểm nguồn pha loãng nguồn nước sơng Theo Frolop-Rodzinler ta có: n= Trong đó: QS: Lưu lượng nước sơng, Qs = 27,6 (m3/s) (lấy từ giả thiết) q : Lưu lượng nước thải trung bình: q = 0,234 (m3/s) (lấy bảng 4) : Hệ số pha loãng xác định theo công thức: = Với: x : Khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính tốn theo chiều dịng chảy sông, m : Hệ số thưc nghiệm xác định theo công thức: ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT = Ở đây: hệ số hình thái sông, phụ thuộc vào độ khúc khuỷu sông, xác định theo biểu thức: hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả nước thải Ta chọn nước ven bờ E hệ số khuếch tán rối, xác định theo công thức Potonov: = ứng với xả E= Thay số từ số liệu ta có: ; = = = n= = 0,747 90 (lần) Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết Việc xác định mức độ xử lý nước thải phải thỏa mãn hai điều kiện cần đủ Trong điều kiện cần xét điểm kiểm tra tức điểm B có khoảng cách xls so với điểm bắt đầu xả, ta phải kiểm tra theo khả tự làm nguồn, từ xác định mức độ cần thiết phải xử lý Ecần Điều kiện đủ tức xét điểm A - điểm bắt đầu xả nguồn Ta phải kiểm tra xem có thỏa mãn theo quy phạm hay khơng? Từ xác định mức độ càn thiết phải xử lý Eđủ Sau so sánh mức độ Ecần Eđủ để lựa chọn mức độ cần thiết phải xử lý 2.1 Theo hàm lượng chất lơ lửng E= (%) Trong đó: E mức độ xử lý nước thải theo hàm lượng chất lơ lửng Chh nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất theo hàm lượng chất lơ lửng; Chh = 433,3 (mg/l) (đã tính phần trước) Cn.thải : Hàm lượng cặn lơ lửng sau xử lý ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Cn.thải = Với: Cnguồn: Hàm lượng cặn nước nguồn trước xả nước thải, Cnguồn = 48 (mg/l) P: Độ tăng hàm lượng cặn lơ lửng cho phép điểm tính tốn sông sau xáo trộn với nước thải, chọn P = 0,75 (mg/l) Thay số ta được: Cn.thải = E= = = 114,83 (mg/l) % = 71,3 (%) 2.2 Theo hàm lượng BOD Xác định nồng độ BOD5 yêu cầu nước thải xả nguồn theo trình tiêu thụ ơxy sinh học St = Trong đó: -vtb= 0,56 (m/s) -t = = 0,083 (ngày) -K1, K1’: Hệ số tốc độ tiêu thụ Ôxy nước thải nước nguồn Ở 20oC số tốc độ tiêu thụ oxy sông K1 = 0,1 (ngày-1) Xác định hệ số K1 K1’ nhiệt độ nước sông 27oC: k1(T C) = k1(200C).1,047T-20 = 0,1.1,04727-20 = 0.138 (ngày-1) -Sth : Hàm lượng BOD tới hạn hỗn hợp nước thải nước nguồn, S th = (mg/l) nguồn loại A -Sng : Hàm lượng BOD5 có nước nguồn, ta có BOD20 = 11,2 nên Sng = 11,2.0,676 = 7,57 (mg/l) Thay số ta có: St = (mg/l) Hiệu xử lí cần thiết theo BOD là: EBOD = 2.3 Theo hàm lượng DO % = 250,5 % ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Trường hợp thiếu tài liệu nên giả thiết từ đến ngày đầu tính từ lúc xả, DO >= mg/l, sau phải khơng giảm xuống mức Ta có cơng thức tính DO nước thải sau xử lý: Trong đó: Ong: Lượng DO nguồn trước xả nước thải, 4,3 mg/l = -88,8 EDO = % = 144,4 % Sau tính tốn ta tổng hợp mức độ cần thiết phải xử lí theo bảng sau: Bảng7: Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo tiêu Theo hàm lượng chất lơ lửng Theo BOD 71,3% 250,5% Theo DO 144,4% Dựa vào kết tính tốn ta thấy cần phải xử lý nước thải cách hoàn toàn trước xả vào nguồn tiếp nhân.Vậy ta chọn dây chuyền công nghệ sinh hóa hồn tồn nước thải II Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Các thơng số thiết kế + Vị trí Trạm xử lý Việc chọn vị trí Trạm xử lý nước thải quan trọng, ta phải dựa vào điều kiện địa hình, điều kiện tự nhiên khu vực để chọn lựa Ngoài phải xem xét đến vấn đề kinh tế tiến hành chọn lựa vị trí ta chọn cho giá thành xây dựng quản lý trạm lớn ta phải xem xét lại Do phải xem xét điều kiện kinh tế điều kiện kỹ thuật tiến hành chọn vị trí Trạm xử lý Một số nguyên tắc chọn vị trí TXL (Theo TCXDVN 51-2006) là: - Chọn khu đất để xây dựng TXL nước thải tuân theo thiết kế quy hoạch xây dựng đối tượng cần nước, có ý đến giải pháp cơng trình thị bên ngồi - Khu đất xây dựng TXL bố trí cuối hướng gió chủ đạo vào mùa hè so với khu vực xây dựng nhà phía điểm dân cư theo chiều dịng chảy sơng Khu đất xây dựng phải có độ dốc đảm bảo nước thải tự chảy qua cơng trình nước mưa thuận lợi, khu đất xây dựng trạm phải bố trí nơi khơng ngập lụt có mực nước ngầm thấp ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Trong B0 - Lượng bùn hoạt tính dư trước lắng lấy phụ thuộc vào BOD 20 nước thải làm sạch; B = 220 (g/m3).(bảng 20 quy phạm tạm thời ) b - Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng II Theo bảng 30-20TCN 51-84 ta có b = 20 (g/m3) Q - lưu lượng nước thải ngày đêm ; Q = 20250 (m3/ngđ) t - thời gian hai lần xả cặn, t = (h) điều 6.5.8 – TCXDVN 51 - 2006 p - độ ẩm cặn, p = 99 % 11,25 (m3) BỂ NÉN BÙN ĐỨNG Bùn hoạt tính dư với độ ẩm p = 99% từ bể lắng đợt dẫn bể nén bùn, độ ẩm bùn sau nén đạt P = 97,3 % (theo bảng 6.29-TCXD51:2006), trước dẫn vào bể Mê tan.Thời gian nén bùn: t = 10 (giờ) Chọn loại bể lắng đứng làm bể nén bùn Hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất: Pmax = K x Pr = 1,3 x 178,4 = 231,92 (mg/l) Trong đó: K - hệ số khơng điều hồ tháng bùn hoạt tính dư, lấy K = 1,3 (theo hướng dẫn mục 6.15.9-TCXD51:1984) Pb - Độ tăng sinh khối bùn từ bể aeroten Pb = 178,4 8.1 Lưu lượng bùn dư lớn dẫn bể nén bùn: Có 50% lượng bùn hoạt tính dư đưa vào bể Aeroten 50% lượng bùn lại đưa vào bể nén bùn Lượng bùn hoạt tính dư lớn dẫn vào bể nén bùn tính theo cơng thức sau: 65 (m3/h) Trong đó: Q: lưu lượng nước thải tính m3/ngđ; Q = 20250 (m3/ngđ) C: nồng độ bùn hoạt tính dư trước nén, lấy C = 1500 (g/m3) 8.2 Diện tích bể nén bùn đứng tính theo cơng thức: ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT (m2) Trong đó: V1: tốc độ chuyển động bùn từ lên V1= 0,1 mm/s = 0,0001 (m/s) qx: Lượng nước tối đa tách trình nén bùn qx = qmax P1: Độ ẩm ban đầu bùn P1= 99% P2: Độ ẩm bùn sau nén P2= 97,3% = 40,9 (m3/h) qx = 65 Vậy F1 = = 113,6 (m2) 8.3 Diện tích ống trung tâm: V2: tốc độ chuyển động nước bùn ống trung tâm V2 = 28 mm/s = 0,028 (m/s) Vậy F2 = = 0,64 (m2) 8.4 Diện tích tổng cộng bể nén bùn : F = F1 + F2 = 113,6+ 0,64 = 114,24 (m2) Xây dựng bể nén bùn đứng, diện tích bể là: 57,12 (m2) 8.5 Dung tích phần bùn bể W b = qx = 40,9 = 163,6 (m3) tb: Thời gian lần lấy bùn lấy 8h ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT 8.6 Đường kính bể nén bùn: Đường kính bể nén bùn: 8,5 (m) Đường kính ống trung tâm: 0,65 (m) Đường kính phần loe ống trung tâm: d1 = 1,35 d = 1,35 0,65 = 0,88 (m) Đường kính chắn: dc = 1,3 d1 = 1,3 0,88 = 1,15 (m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn: h1 = V1 t 3600 (m) Trong đó: t - thời gian lắng bùn, t = 10 h Vậy h1 = 0,0001 10 3600 = 3,6 (m) Chiều cao hình nón với góc nghiêng 45 0, đường kính bể D = 8,5 m, đường kính đáy bể D1 = 0,5 m tính theo cơng thức : (m) Chiều cao bùn hoạt tính nén tính theo cơng thức: hb = h2 - h3 - hth (m) Trong đó: h3 - Khoảng cách từ đáy ống loe tới chắn, h3 = 0,4 (m) hth - Chiều cao lớp nước trung hoà hth = 0,3 (m) hb = - 0,5 - 0,3 = 3,2 (m) Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H = h1 + h2 + hbv ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Trong đó: hbv - chiều cao bảo vệ bể, hbv= 0,3 (m) H = 3,6 + + 0,3 = 7,9 (m) Sơ đồ bể nén đứng BỂ NÉN BÙN ĐỨNG - èng trung t©m - èng xả cặn - Miệng loe - Sàn công t¸c BỂbể LẮNG NGANG Hình: Sơ đồ nộn bựn ng T II Bể lắng ngang đợT II TÍNH TỐN BỂ MÊTAN Sơ đồ bể Mêtan MÁNG TRỘN M¸NG TRéN BỂ TIẾP XÚC BĨ TIÕP XóC 10 B LNG CT NGANG Bể LắNG CáT Ngang chuyển động vòng 11 Sân Phơi cát SN PHI CT ng dẫn cặn tươi bùn hoạt ống xả cặn lên men D250 ống tháo cạn bể ống dẫn nóng ống dẫn khí đốt ống tràn bê tông gạch Xỉ Lp ph mm máy trộn kiểu chân vÞt ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT 9.1 Cặn tươi từ bể lắng ngang đợt I tính theo cơng thức sau: Trong đó: Chh: Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải ban đầu; Chh = 400 (mg/l) K: Hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn; K = 1,1 Q: lưu lượng nước thải ngày đêm; Q = 20250 (m3/ngđ) E: Hiệu suất lắng bể lắng ly tâm ngang đợt I; E = 63% P: Độ ẩm cặn P = 95% (m3/ng.đ) 9.2 Lượng bùn hoạt tính dư nén bể nén bùn từ bể lắng đợt Trong đó: - Hệ số tính đến tăng khơng bùn hoạt tính = 1,15 = 1,15 - 1,25; lấy b - Hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng đợt II; b =12 mg/l (Bảng 6-15 TCXDVN 51:2006) P - Độ ẩm bùn hoạt tính; P = 98% E - Hiệu suất lắng bể lắng đợt II, E = 63% Q - Lưu lượng trung bình ngày đêm nước thải, m /ngđ = 160,2 (m3/ngđ) 9.3 Lượng rác nghiền từ máy nghiền rác từ độ ẩm P1= 80% đến độ ẩm P2 = 95% ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Wr = W1 = 2,96 Với W1 = 2,96 lượng rác giữ lại song chắn rác tính tốn phần + Thể tích tổng cộng hỗn hợp bùn cặn là: W = Wc + Wb+ Wr = 112,3 + 160,2 + 11,84 = 284,34 (m3/ng.đ) Độ ẩm trung bình hỗn hợp bùn cặn: Phh = 100 Trong đó: Ck: - Lượng chất khơ cặn tươi (T/ngđ) Bk Lượng bùn hoạt tính dư cặn khô:chất khô màng sinh vật (t/ngđ) Rk lượng chất khô rác nghiền (t/ngđ) (T/ngđ) Rk = Vậy ta có: Phh = 100 % Với độ ẩm hỗn hợp cặn 96,69% > 94 % ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ 33 – 35 C Dung tích bể mê tan tính tốn sau:: (m3) WMm = d: - Liều lượng cặn tải ngày đêm (%),lấy theo bảng 6-32 TCXDVN 51:2006 Với Phh= 96,32% chế độ lên men ấm ta có d = 10,69 % (m3) Wm = Chọn số bể mêtan bể (và bể dự phịng), dung tích bể : VM = = = 886,6 (m3) Theo bảng 3.7 - Giáo trình XLNT – Trần Đức Hạ - trang 322 ta chọn số bể Mê tan bể (thêm bể dự phịng) với kích thước bể sau: Đường kính m Thể tích hữu Chiều cao, m ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT ích 12,5 1000 h1 H h2 1,90 6,50 2,15 9.4 Xác định lượng khí tạo thành q trình lên men cặn y= (m3/kg chất khơng tro) Ttrong n: Hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn chế độ lên men, Theo bảng 6-33 TCXDVN-51-2006 với độ ẩm 96,69% nhiệt độ lên men ấm t = 330 C ta có lấy n = 0,3 y: Mức độ phân huỷ chất không tro bùn cặn Liều lượng cặn tải ngày đêm d = 10,69% a: Khả lên men lớn chất không tro cặn tải, xác định theo công thức: Mức độ phân huỷ tối đa chất hữu bùn cặn C0: - Lượng chất không tro cặn tươi (T/ngđ) Ac: - Độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac = – %, chọn Ac = 5% Tc : độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25 % (T/ngđ) Ro lượng chất tro khô cặn tươi Ro= (T/ngđ) Ar độ ẩm háo nước rác nghiền, Ar=5% Tr độ tro chất khô tuyệt rác nghiền, Tr=25% Ro = (T/ngđ) B0 lượng chất không tro bùn hoạt tính dư Bo = (t/ngđ) Ab độ ẩm háo nước ứng với bùn vi sinh vật dư, Ab=6% ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Tb: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với bùn vi sinh vật dư Tb = 27 % Bo = (t/ngđ) Thay số ta có: Vậy (m3/kg chất khơng tro) Y= Lượng khí tổng cộng thu là: Wk = y(Co+Ro+Bo) = 0,468 = 3098 (m3/ngày) 10 TÍNH TỐN TRẠM KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI Trạm khử trùng có tác dụng khử trùng triệt để vi khuẩn gây bệnh mà cơng trình dây chuyền cơng nghệ phía trước chưa thể xử lý xả sông Để khử trùng nước thải, ta dùng phương pháp Clorua hố Clo Việc tính tốn trạm khử trùng theo điều 6.26 – TCXDVN-51-2006 Quá trình phản ứng Clo nước thải xảy sau: Cl2 + H2O = HCl + HOCl HOCl đặc biệt ion OCl- với nồng độ xác định tạo điều kiện oxy hố mạnh có khả tiêu diệt vi khuẩn HOCl axit không bền, dễ bị phân huỷ tạo thành axit Clohyđric oxy nguyên tử HOCl => Cl- + OH+ - Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng tính theo cơng thức: (kg/h) y= Trong đó: Q - Lưu lượng đặc trưng nước thải (m3/h) a - Liều lượng Clo hoạt tính a = (g/m 3) Theo điều 6.26.3 – TCXDVN-512006 Ứng với lưu lượng đặc trưng max, min, trung bình ta có lượng Clo hoạt tính cần thiết sau: ymax = = = 3,55 (kg/h) ymin = = = 1,00 (kg/h) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ytb = = gvhd: ThS TRẦN THUYẾT = 2,50 (kg/h) Để định lượng Clo, xáo trộn Clo với nước công tác, điều chế vận chuyển đến nơi sử dụng ta dùng Cloratơ chân không kiểu 10HUN MPN- 100 Theo bảng 3.10 (trang 50) GT Tính tốn cơng trình Xử lý nước thải “ ĐHXD- 1974 – Lâm Minh Triết Trịnh Xuân Lai, ta chọn Cloratơ 10HUN -100 loại PC-5 làm việc Cloratơ dự phịng có đặc tính kỹ thuật sau: + Cơng suất theo Clo : 2,05 -12,8 kg/h + Loại lưu lượng kế : PC -5 + Áp lực nước trước ejector: 30-3,5 kg/cm2 + Trọng lượng :37,5 kg + Lưu lượng nước : 7,2 m3/h Để phục vụ cho Cloratơ ta chọn ban lông trung gian thép để tiếp nhận Clo nước để chuyển thành Clo dẫn đến Cloratơ Trong trạm khử trùng ta dùng thùng chứa Clo có dung tích 512 lít chứa 500 kg Clo Đường kính thùng chứa D = 0,64m Chiều dài thùng L = 1,8m Lượng Clo lấy từ m2 bề mặt bên thùng chứa kg/h Bề mặt bên thùng chứa Clo 3,6 m Như lượng Clo lấy từ thùng chứa là: qc = 3,6 = 10,8 (kg/h) Số thùng chứa Clo cần thiết cho trạm là: n= Chọn hai thùng: thùng chứa công tác thùng dự phòng - Số thùng chứa Clo cần thiết dự trữ cho nhu cầu Clo tháng là: Chọn N =4 thùng Với q: Trọng lượng Clo thùng; q = 500 (kg) - Lưu lượng nước Clo lớn tính theo cơng thức: (m3/h) Trong đó: b: Nồng độ Clo hoạt tính nước, lấy độ hồ tan Clo nước ejector, phụ thuộc vào nhiệt độ, b = 0,15% ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT - Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu trạm Clorator tính theo cơng thức: (m3/h) Trong đó: V1- Độ hồ tan Clo nước (phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải), với nhiệt độ nước thải t = 220 C ta có v1 = (l/g) V2- Lưu lượng nước cần thiết để bốc Clo, sơ lấy V2 = 350 (l/kg) (m3/h) 11 TÍNH TỐN MÁNG TRỘN CĨ VÁCH NGĂN ĐỤC LỖ Sơ đồ máng trộn ngăn đục lỗ Để xáo trộn nuớc thải với Clo ta dùng máng trộn vách ngăn có lỗ với thời gian xáo trộn thực vòng đến phút Máng trộn vách ngăn có lỗ thường gồm hai, ba vách ngăn với lỗ có đường kính từ 20 đến 100 (mm) Chọn máng trộn hai vách ngăn với đường kính lỗ 80 mm - Số lỗ vách ngăn tính: n= Trong đó: Qmax: Lưu lượng nước thải lớn nhất; Qmax = 1184,6 (m3/h) = 0,329 (m3/s) d: Đường kính lỗ; d = 0,08 (m) v: Tốc độ nước chuyển động qua lỗ; V = (m/s) n= (lỗ) ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT - Chọn hàng lỗ theo chiều đứng hàng lỗ theo chiều ngang Khoảng cách lỗ theo chiều đứng theo chiều ngang lấy 2d = 0,08 = 0,16 m - Chiều ngang máng trộn là: B = 2d = 0,16 = 1,44 (m) - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ là: H1 = 2d = 0,16 = 1,28 (m) Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ hai là: H2 = H1 + h (m) Trong đó: h: Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ h= Với (m) : hệ số lưu lượng, =0,62 h= (m) Do vậy: H2 = 1,28 + 0,13 = 1,41 (m) Khoảng cách tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ hai là: l= (m) Khoảng cách vách ngăn tính: l = 1,5 x B = 1,5 x 1,44 = 2,16 (m) - Chiều dài tổng cộng với máng trộn hai vách ngăn là: L = x l = x 2,16 = 6,48 (m) + Thời gian nước lưu lại bể: (s) 12 BỂ TIẾP XÚC LY TÂM Sơ đồ bể tiếp xúc ly tâm ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Nhiệm vụ bể tiếp xúc ly tâm thực trình tiếp xúc Clo nước thải Bể tiếp xúc ly tâm thiết kế giống bể lắng đợt I khơng có thiết bị vét bùn Nước thải sau xử lý bể tiếp xúc dẫn tới giếng xả bờ sông cách trạm xử lý Lm = 200 (m), tốc độ dòng chảy sông vm = 0,56 (m/s) Thời gian tiếp xúc Clo với nước thải bể tiếp xúc máng dẫn sông 30 phút Thời gan tiếp xúc riêng bể tiếp xúc là: (phút) Thể tích hữu ích bể tiếp xúc là: (m3) Chọn bể tiếp xúc, thể tích bể là: Diện tích bể tiếp xúc mặt là: (m2) Trong đó: H1: chiều cao cơng tác bể, H1 = 2,7-5,7 (m), chọn H1 = (m) Đường kính bể tiếp xúc: Thể tích ngăn bùn từ bể tiếp xúc ngày xác định sau: Với ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT a: Lượng cặn lắng bể tiếp xúc; a = 0,03 (l/ng.ngđ); Ntt: Dân số tính tốn theo BOD; Ntt = 135000 (người) Vậy 4,05 (m3/ngày) 13 THIẾT BỊ ĐO LƯU LƯỢNG Để đảm bảo cho cơng trình xử lý nước hoạt động đạt hiệu quả, ta cần biết lưu lượng nước thải chảy vào cơng trình dao động lưu lượng theo ngày Để xác định lưu lượng nước ta dùng máng đo lưu lượng Parsan Kích thước máng định hình theo tiêu chuẩn chọn tuỳ thuộc vào lưu lượng nước Với giá trị lưu lượng tính tốn trạm là: qmax= 329,1 (l/s) qtb = 234,4 (l/s) qmin = 92,8 (l/s) Chọn theo bảng P3.8-Giáo trình XLNT-PGS.TS Trần Đức Hạ-trang 322 ta chọn máng Parsan có kích thước sau: Khả vận chuyển lớn 500 (l/s) Khả vận chuyển nhỏ (l/s) H 1,35 2/3H 0,9 B 0,83 B1 0,6 hH l1 0,22 1,35 l2 cấ Sơ đ u tạo l3 AN ARS P g mán B A l1 2/3l1 l2 l3 0,9 0,9 0,6 W b 0,3 Sơ đồ cấu tạo máng PARSAN 15 TÍNH TỐN SÂN PHƠI BÙN ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Cặn sau lên men bể Mê tan cặn lắng bể tiếp xúc dẫn đến sân phơi bùn để làm khơ Thể tích tổng cộng cặn dẫn đến là: W = Wb + WTX (m3/ngày) Trong đó: Wb: Thể tích tổng cộng hỗn hợp cặn bể Mê tan; W = 284,34 (m3/ng.đ); WTX: Thể tích bùn cặn từ bể tiếp xúc; WTX = 4,05 (m3/ngày) Vậy W = 284,34 + 4,05 = 288,09 (m3/ngày) Diện tích hữu ích sân phơi bùn là: F1 = Với: qo:Tải trọng sân phơi bùn Chọn theo bảng 4.6-Giáo trình XLNT-PGS.TS Trần Đức Hạ-trang 127 với đặc tính bùn cặn bùn cặn lên men ấm với SPB có hệ thống thu nước ta có q0 = 1,5 (m3/m2.năm); n: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu n = 2,4 Vậy F1 = = 29209 (m2) Chọn sân phơi bùn có 20 ơ, kích thước 1460,5 (m2) Diện tích phục vụ sân phơi bùn (đường xá, mương máng ): F2 = 0,2 x F1 = 0,2 29209 = 5842 (m2) Diện tích tổng cộng sân phơi F = F1 + F2 = 29209 + 5842 = 35051 (m2) Việc thu dọn bùn phơi sân phơi bùn dùng máy xúc có gàu tơ tự đổ 16 BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ Tổng mặt trạm xử lý tổ hợp công trình đơn vị cơng trình phục vụ khác bố trí theo ngun tắc: - Các cơng trình hay phụ có liên quan hợp khối hay bố trí với khoảng cách gần cho phép vừa đảm bảo khoảng cách kỹ thuật thi công vừa dễ quản lý, giảm tổn thất áp lực, tiết kiệm đất đai, hạ giá thành xây dựng Cụ thể theo khối xử lý dây chuyền công nghệ cho thành cụm gọn gàng, chu trình kiểm tra dễ dàng hợp lý - Các cơng trình phụ cần đặt gần cơng trình mà phục vụ - Các nhóm cơng trình cần bố trí gọn vào phần mặt dự trữ phát triển mở rộng trạm xử lý ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT - Trạm xử lý cần bố trí hệ thống đường ống kỹ thuất cần bố trí gọn gàng với chiều dài ngắn tránh chồng chéo gây khó khăn cho việc thi cơng quản lý sau - Nhà hoá chất sân phơi bùn cần bố trí cuối hướng gió trạm xử lý Để tránh ảnh hưởng vệ sinh cơng nhân vận hành quản lý cơng trình - Trên trạm xử lý cần bố trí đường ống hay mương dẫn xả cố van khố hay phải chặn sửa chữa, cơng trình điều kiện cần thiết - Khoảng cách cơng trình hợp lý bao quanh trạm xử lý có hàng rào bảo vệ xanh cách ly tạo môi trường vệ sinh cho khu vực xung quanh trạm Dựa vào công suất xử lý theo quy phạm ta có diện tích cơng trình phụ (theo 20TCN 51-84) - Phịng thí nghiệm gồm có thí nghiệm hố lý, thí nghiệm vi sinh, dụng cụ thí nghiệm, với diện tích 10x15 - Nhà hố chất: kho chứa Clo lấy 6x8(m) - Trạm Clo lấy 6x8(m) - Trạm biến nhà đặt máy phát điện dự phòng đảm bảo cho làm việc liên tục trạm xử lý, kích thước 5x8(m) - Nhà hành bao gồm phòng kỹ thuật, trực ban, trạm trưởng, phòng sinh hoạt cơng nhân…với kích thước 10x16(m) - Phịng bảo vệ 5x5(m) - Kho chứa 10x20(m) PHẦN III - KẾT LUẬN Yêu cầu đồ án môn học phải tính tốn thiết kế sơ phần trạm xử lý nước thải thiết kế kỹ cơng trình trạm Với giúp đỡ thầy cô giáo thuộc môn C ấp Thoát nước đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo Ths.Trần Thuyết, em hồn thành đồ án mơn học Tuy nhiên với trình độ, hiểu biết hạn chế, kinh nghiệm thực tế cịn chưa có, q trình tính tốn cịn mắc nhiều sai số trình làm cịn có sai sót định Vì vậy, em mong hướng dẫn, bảo thêm thầy cô môn Em xin chân thành cảm ơn! ... hóa hồn tồn nước thải II Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Các thông số thiết kế + Vị trí Trạm xử lý Việc chọn vị trí Trạm xử lý nước thải quan trọng, ta phải dựa vào điều kiện... KHư TRïNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Làm thống sơ SƠNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI gvhd: ThS TRẦN THUYẾT Thuyết minh phương án I Phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường... 270000 PHẦN III: XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CẦN THIẾT LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết Xác định hệ số pha loãng nước nguồn với nước thải Khi xả nước
Ngày đăng: 20/03/2023, 17:56
Xem thêm:
